Le regioni meridionali italiane sono esposte a diversi tipi di cambiamenti potenziali, con un rischio di aumento dell'aridità e le conseguenze che ne derivano. L'aumento di temperatura è generalmente in linea con quanto osservato come media nazionale, con un aumento di poco più di 1°C nell'ultimo secolo. Per le precipitazioni, nelle ultime decadi si è osservato un trend di diminuzione, soprattutto in inverno e primavera, tuttavia seguito, nell'ultimo periodo, da una inversione di tendenza con un aumento delle precipitazioni, che differenzia le regioni italiane meridionali da quelle settentrionali, dove perdura invece la tendenza alla diminuzione (Brunetti et al., 2004). E' ora in corso l'implementazione di nuove reti di misura meteo-climatiche ad alta tecnologia per monitorare i cambiamenti climatici ed atmosferici in diverse Regioni dell'Italia meridionale, ad esempio nell'ambito del Programma PON I-AMICA.
Le proiezioni ottenute con i modelli globali indicano il continuo aumento delle temperature nei prossimi decenni, con una intensità che dipende dallo scenario di emissione. Per le precipitazioni la situazione è più complessa, ma le proiezioni generalmente suggeriscono una diminuzione delle precipitazioni medie nelle regioni dell'Italia meridionale, in linea con il trend osservato fino a tempi recenti ma in contrasto con l'inversione di tendenza rilevata ultimamente dai dati al suolo. Tuttavia, il recente aumento indicato dalle misure al suolo potrebbe risultare una fluttuazione temporanea ed è necessario monitorare attentamente l'evoluzione nei prossimi anni.
I modelli globali, in genere, hanno per ora una risoluzione troppo grossolana per descrivere in dettaglio la dinamica su una scala regionale come quella dell'Italia meridionale. Le simulazioni del modello regionale accoppiato Protheus (Artale et al., 2009) per lo scenario A1B (Dell’Aquila et al., 2012) permettono di ottenere proiezioni per la precipitazione nelle regioni meridionali del Mediterraneo. Considerando l’intero bacino Mediterraneo e restringendosi ai risultati su terra, il ciclo stagionale della precipitazione mostra una tendenza per il 2040-50 ad una riduzione in particolare in primavera e autunno rispetto al ciclo stagionale del XX secolo. Se la tendenza verso una diminuzione delle precipitazioni medie fosse confermata, questa, unitamente all'aumento delle temperature, implicherebbe una tendenza ad un netto aumento dell'aridità, indicando la necessità di sviluppare strategie di adattamento (per quanto riguarda ad esempio gli agroecosistemi e la gestione idrica) che tengano conto delle mutate condizioni del ciclo idrologico e, presumibilmente, dell'umidità del suolo.
Parallelamente alla diminuzione delle precipitazioni medie, le proiezioni climatiche indicano anche una possibile intensificazione degli eventi di precipitazione intensa. Il downscaling con modelli regionali delle simulazioni climatiche globali suggerisce che gli eventi di precipitazione intensa possano aumentare negli scenari A1B rispetto al XX secolo, in linea con l'osservazione di una intensificazione del ciclo idrologico in molte regioni (Giorgi et al., 2011). Un aumento della frequenza degli eventi precipitanti su terra per una atmosfera più calda è consistente con il possibile aumento di umidità specifica. Se si considera la distribuzione spaziale delle anomalie di
precipitazione rispetto al ciclo stagionale per le stagioni rispetto alle quali si osservano il maggior numero di eventi estremi, si scopre che: 1) le anomalie più forti nel XX secolo avvengono in autunno sulla penisola Iberica, le catene montuose dei Balcani, e la costa Tirrenica del sud Italia; 2) mentre negli scenari A1B la stagione con maggiori deviazioni dal ciclo stagionale è l’inverno, su penisola Iberica e catene montuose dei Balcani fino a lambire le Alpi orientali.
Particolare interesse rivestono i possibili aumenti nella frequenza di eventi intensi associati con strutture convettive mediterranee, che riproducono alcune caratteristiche tipiche dei cicloni tropicali (quali, per esempio, la presenza di un "occhio" centrale relativamente calmo) e per questo chiamate Medicanes. Tali strutture appaiono a volte generate dall'amplificazione di precedenti perturbazioni barocline, ma i meccanismi che caratterizzano la loro genesi e il loro sviluppo, sono ancora oggetto di studio e discussione. Sebbene ad oggi i Medicanes siano responsabili di una frazione minoritaria degli eventi di precipitazione intensa, è necessario valutare la probabilità di aumento di questo tipo di perturbazioni per i danni potenziali che possono apportare alle regioni meridionali italiane. In questo caso, sarà necessario sviluppare modelli non idrostatici ad alta risoluzione capaci di simulare la possibile insorgenza di tali eventi nei diversi scenari di cambiamento climatico.
Conclusioni
Negli ultimi anni è stato compiuto un notevole sforzo per migliorare le simulazioni e le proiezioni di cambiamento climatico nella regione del Mediterraneo e per la penisola Italiana. Progetti come PRUDENCE, ENSEMBLES, CIRCE e più recentemente IMPACT2C, CLIMRUN e NextData o programmi come Med-CORDEX, hanno determinato un progressivo miglioramento della rappresentazione delle caratteristiche specifiche di questa area nei modelli climatici, contribuendo a migliorare la nostra conoscenza del sistema e la nostra capacità di simularlo. Contestualmente, per questa regione, sono state prodotte anche una vasta serie proiezioni di cambiamento climatico.
I risultati delle proiezioni di cambiamento climatico riassunti in questo capitolo sono stati ottenuti nell’ambito di vari e differenti progetti e programmi di ricerca, utilizzando numerosi e diversi modelli (globali e regionali, solo atmosferici o accoppiati oceano-atmosfera), diversi set-up sperimentali e scenari di emissione (A1B e A2 principalmente). Per questi motivi, a volte, questi risultati presentano alcuni aspetti non sempre consistenti tra loro, soprattutto nel dettaglio della piccola scala o nella riproduzione di specifici processi fisici. Allo stesso tempo, però, essi presentano anche importanti fattori comuni e fortemente consistenti a dispetto di tutte le differenze nei sistemi che li hanno generati. Questo ci porta a considerare questi risultati particolarmente robusti e quindi li riassumiamo nella sintesi di seguito.
Notevoli cambiamenti del clima Mediterraneo potrebbero verificarsi già nei primi decenni degli scenari climatici del XXI secolo. Lo scenario A1B, per il periodo 2021-50, mostra un riscaldamento sostanziale (circa 1.5° C in inverno e quasi 2° C in estate) e una significativa diminuzione di precipitazioni (circa -5% in inverno e -10% in estate) su gran parte della regione
Mediterranea, rispetto al periodo di riferimento. Valori più alti di riscaldamento e riduzioni più drastiche di precipitazioni si ottengono per scenari corrispondenti a più alte emissioni (ad es. A2). I cambiamenti della temperatura media sono sostanzialmente omogenei su tutto il bacino e per le diverse stagioni, mentre la precipitazione mostra andamenti diversi per l’estate e l’inverno e per la parte settentrionale e per quella meridionale dell’area Mediterranea. Specificamente, durante la stagione invernale, le proiezioni indicano un calo molto meno marcato nelle zone settentrionali della regione mediterranea e in alcune zone, ad esempio l’area Alpina, le precipitazioni invernali sembrano aumentare nel periodo 2021-50 dello scenario A1B, rispetto al periodo di riferimento. E` bene notare, però, che su questo risultato l’incertezza (spread) tra i modelli è molto superiore rispetto ai risultati ottenuti per le proiezioni di precipitazione nella stagione estiva o per le proiezioni di temperatura.
Le proiezioni di cambiamento climatico per la penisola Italiana sono sostanzialmente consistenti con quelle ottenute per la regione Mediterranea. La temperatura media stagionale aumenta, rispetto al periodo di riferimento (1961-90), sia nella parte settentrionale che centrale e meridionale della Penisola, con valori che alla fine del XXI secolo, per lo scenario A2, vanno da oltre 5°C per l’Italia del nord in estate (JJA) ai circa 3°C per il meridione in inverno (DJF). Nello stesso scenario, le precipitazioni medie diminuiscono del 30% e oltre su gran parte della Penisola in estate (JJA); in inverno (DJF) la riduzione è molto meno consistente nel sud, praticamente nulla al centro, mentre nel settentrione si assiste ad un aumento significativo (+17%). Tale aumento appare interessare maggiormente le regioni nord-occidentali e la fascia tirrenica.
Oltre ai valori medi, le proiezioni indicano anche un sostanziale cambiamento nella variabilità interannuale delle temperature e delle precipitazioni sull’Italia. In particolare, l’aumento della variabilità estiva della temperatura, accompagnato dall’aumento delle massime (che nello scenario A1B è di circa 2°C nel periodo 2021-50 per arrivare a 6°C nel periodo 2071-00) indica un aumento considerevole della probabilità di occorrenza di ondate di calore. Anche la precipitazione mostra un cambio nei regimi, con un aumento degli eventi intensi, a dispetto della generale diminuzione dei valori medi stagionali.
Inoltre, i cambiamenti di precipitazione associati a quelli di temperatura ed evaporazione portano a un significativo aumento degli eventi siccitosi, su gran parte della Penisola.
Il generale riscaldamento della penisola Italiana e dell’area Alpina in particolare, portano a un significativa riduzione dell’estensione dei ghiacciai Alpini. In particolare i ghiacciai delle Alpi Occidentali mostrano, in diversi scenari, un arretramento che alla fine del XXI secolo appare essere di molte centinaia di metri.
Le proiezioni di cambiamento climatico indicano che anche le condizioni del Mar Mediterraneo potrebbero essere sostanzialmente alterate dal riscaldamento globale. In particolare, la sua temperatura superficiale è proiettata aumentare di circa 1.3°C ± 0.5° nel periodo 2021–50 dello scenario A1B rispetto al periodo di riferimento.
L’aumento dell’evaporazione e la diminuzione delle precipitazioni potrebbero aumentare il carattere evaporativo del bacino alterando significativamente il suo bilancio idrico. Le
proiezioni CIRCE indicano che in media la quantità d’acqua che il Mar Mediterraneo potrebbe “perdere” per evaporazione alla superficie rispetto a quella immessa dai fiumi (incluso l’apporto del Mar Nero) e dalle precipitazioni nel periodo 2021-50 dello scenario A1B è di circa 0.24 (±0.06) mm/giorno. Questa significativa alterazione del ciclo idrologico del bacino avrebbe sicuramente riflessi sulla sua circolazione e sullo scambio di acque con l’Oceano Atlantico.
Anche il bilancio energetico alla superficie del Mar Mediterraneo è sostanzialmente modificato nelle proiezioni di cambiamento climatico. In particolare nello scenario A1B, per il periodo 2021-50, si trova una variazione positiva del bilancio di calore alla superficie del bacino, con una riduzione della perdita di calore dal mare all’aria di circa 2.9(±1.3) W/m2. Il mare, quindi, riducendo la quantità di calore che cede all’aria, si riscalda, consistentemente a quanto visto con l’aumento della sua temperatura.
Le variazioni di temperatura e del bilancio idrologico del Mar Mediterraneo si riflettono sulla sua densità, ripercuotendosi, a parità di massa, sul livello del mare. Gli scenari A1B condotti in CIRCE indicano un possibile trend aumento del livello del mare per effetto sterico dell’ordine di 0.29 (±0.13) cm/anno, che porterebbero il livello del bacino nel periodo 2021-50 ad essere mediamente dai 7 ai 12 cm più alto del periodo di riferimento. A questo aumento del livello del Mar Mediterraneo dovuto all’effetto sterico andrebbero poi aggiunti quello dovuto all’aumento del livello dell’oceano globale indotto dallo scioglimento dei ghiacci continentali (Groenlandia e West Antartica soprattutto) e gli effetti della subsidenza costiera.
I cambiamenti climatici che risultano dalle proiezioni sono tali da richiedere attività di adattamento sia di lungo che di breve periodo. Fra queste, in linea con quanto suggerito dall’IPCC, in Italia il Dipartimento di Protezione Civile Nazionale dal 2007 coordina un tavolo tecnico cui collaborano vari enti (ARPA-SIMC E.R., CNR-ISAC, CNR-IBIMET, Aeronautica Militare, CRA-CMA), che ha il compito di monitorare le risorse idriche italiane e pianificare le azioni di mitigazione degli impatti sul territorio italiano di intense anomalie climatiche (incendi boschivi, impatti sulla salute, impatti sulla disponibilità di acqua potabile e di acqua per l'irrigazione e le attività produttive). Gli strumenti usati da questo tavolo includono, oltre al monitoraggio delle anomalie climatiche e delle risorse idriche (livelli idrologici e dei principali bacini di raccolta) anche l'uso di previsioni probabilistiche mensili e stagionali, i cui risultati vengono presi in considerazione, compatibilmente con le loro abilità predittive, in supporto alle decisioni relative alle azioni di mitigazione poi attuate dal Dipartimento di Protezione Civile Nazionale.
Infine, è bene ricordare che le incertezze associate con le proiezioni di cambiamento climatico fornite dai modelli numerici sono ancora grandi, soprattutto quando si voglia caratterizzare il segnale a scala regionale o locale. L’approccio multi-modello intrapreso in molti progetti ha permesso, se non altro, di avere una stima delle incertezze dovute alle diverse risposte che i modelli hanno alle variazioni del forzante radiativo (Gualdi et al. 2013a, Gualdi et al. 2013b). Tale stima deve essere attentamente considerata nell’interpretazione e nell’utilizzo delle informazioni ottenute dalle proiezioni di cambiamento climatico.
Nonostante il considerevole miglioramento che si è avuto nella modellistica del clima del Mediterraneo in questi ultimi anni, ci sono ancora numerosi problemi che devono e possono essere risolti al fine di aumentare la nostra capacità di simulare il clima di questa regione e quindi cercare di prevederne l’evoluzione. In particolare, la parametrizzazione di processi fisici quali, per esempio, la formazione delle nubi o l’albedo superficiale richiedono ancora un sostanziale lavoro di miglioramento; parimenti, la comprensione e la rappresentazione di Gibilterra e il suo ruolo nel regolare lo scambio di massa, quantità di moto ed energia con l’Oceano Atlantico e dei processi di interazione con il Mar Nero, devono essere ulteriormente approfonditi e migliorati.
A dispetto di questi problemi, i modelli numerici costituiscono lo strumento scientificamente più robusto per cercare di affrontare ed esplorare le dinamiche climatiche in modo “integrato”, unica possibilità di avere indicazioni su come potrà evolvere il clima della nostra regione nei prossimi decenni.
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